内生真菌MF24对铁皮石斛原球茎诱导作用及石斛的化学成分和活性研究
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铁皮石斛化学成分及功能的研究进展摘要:铁皮石斛为兰科多年生附生草本植物,其新鲜或干燥茎入药,在我国已经有两千多年的药用历史,具有益胃生津、滋阴清热的功效和抗疲劳、祛痰镇咳等作用。
本文以近十年来国内外发表的文献为依据,对铁皮石斛的化学成分及主要功能进行归纳、总结。
得出铁皮石斛是名贵的中草药之一。
其含有多糖、芪类、生物碱、氨基酸和微量元素等多种成分,具有增强免疫、抗氧化、抗肿瘤、抗疲劳、降血糖和养阴生津等多种生物活性。
关键词:铁皮石斛;多糖;氨基酸;生物活性。
1前言铁皮石斛(D.candidum Wall. ex Lindl )为兰科石斛属植物,又名黑节草、铁吊兰等。
铁皮石斛加工而成螺旋状圆柱体,南方称其为“铁皮枫斗”,北方和中国药典则称为“耳环石斛”[1]。
其新鲜或干燥茎入药,在我国已经有两千多年的药用历史,具有益胃生津、滋阴清热的功效和抗疲劳、祛痰镇咳等作用。
现代研究证明,多糖是铁皮石斛的主要药效成分,具有抗氧化,降血糖,生津止渴,增加干燥综合征患者的唾液分泌,提高机体免疫力,抑制肿瘤,降压等作用;芪类化合物中的菲和联苄具有抗肿瘤和抗多药耐药性的作用,由于中药铁皮石斛功效确切,2010年版《中国药典》将其作为新增品种单独列出,与中药石斛区别开来。
近年来,对铁皮石斛化学成分进行了大量的研究,发现铁皮石斛化学成分多样。
本文就近年来铁皮石斛的化学成分和药理作用研究情况进行综述,为铁皮石斛活性成分研究和合理开发利用提供依据。
2铁皮石斛化学成分的测定2.1多糖(polysaccharide)多糖是铁皮石斛的主要成分,水溶性多糖含量高达22%。
石斛生理活性的强弱与其多糖含量密切相关。
多糖含量越高,质越重,嚼之越有粘性,质量更优。
在铁皮石斛的不同部位,总多糖的质量分数由高到低依次为茎中、茎上、茎下、根部。
但水溶性多糖分布规律是叶≥根>茎。
何铁光等研究了铁皮石斛原球茎的多糖DCPP3c—1后发现其主要由甘露糖、鼠李糖、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖组成,其分子物质的量之比为1.1204:1:1.046:23.354:3.828:1.046,经过红外光谱分析及高碘酸氧化后研究表明DCPP3c一1含有糖醛酸基团,是酸性多糖,其中1—6键连接的残基占14.0,1—2或1—4键连接的残基占40.7,1—3键连接的残基占45.3。
铁皮石斛有效成分相关研究摘要:铁皮石斛是一味名贵中药材,具有很高的药用价值,广泛用于滋补和珍贵食品。
并且有着重要的研究意义。
本文主要围绕石斛的石斛多糖,石斛碱等有效成分及其药理作用进行论述。
最终得出石斛这味中药材对一些疾病有着很好的治疗作用。
旨在为进一步深化研究铁皮石斛有效成分,为之后铁皮石斛可以更好的利用奠定基础。
关键字:有效成分;药理作用;铁皮石斛铁皮石斛(Dendrobium officinale Kimura et Mi-g0)为兰科植物铁皮石斛干燥茎,被称为九大仙草之一。
主产于四川、云南、贵州等地,尤其以广南种铁皮石斛质量最佳。
铁皮石斛被列为《中国药典》收载的5种石斛属植物之一,于2010年单列铁皮石斛。
铁皮石斛是我国传统的名贵中药材。
现代中医药理论认为,铁皮石斛具有健脾养胃、滋阴补肾、润肺生津等功效,用于治疗慢性萎缩性胃炎、高血压、糖尿病、抗肿瘤、抗衰老等。
铁皮石斛常以铁皮枫斗的形式作为药材使用。
铁皮枫斗是将铁皮石斛的茎,在烘烤干燥时手工双向扭曲成螺旋弹簧状的传统药材,目的是将铁皮石斛表皮细胞外的角质层破裂,使有效成分在煎煮时容易释出。
铁皮石斛种子极小、无胚乳、生长周期很长,在自然条件下需与某些真菌共生才能萌发生长,加上因其的凸效的药用价值与近代人类不合理开发,造成野生资源匮乏,1987年被列为国家重点保护的珍稀濒危药用植物。
1、有效成分1.1多糖类很多植物中都含有多糖,但含有活性多糖的却极其少见。
经现代科学技术测定,铁皮石斛中含有丰富的石斛活性多糖,其含量在25%及以上。
多糖是铁皮石斛中最主要的有效成分。
水溶性多糖是铁皮石斛最重要的活性物质之一。
有资料显示,将铁皮石斛进行分离纯化,可得到三种结构的多糖。
这三种结构的多糖均为O一乙酰葡萄甘露聚糖。
有资料显示,O一乙酰葡萄甘露聚糖具有增强T细胞、B细胞及巨噬细胞功能的作用。
黄民权等提取分离了铁皮石斛中的多糖,研究发现主要由D-木糖、L.阿拉伯糖组成和D.葡萄糖组成。
中药铁皮石斛主要化学成分及药理作用研究进展【摘要】铁皮石斛是中医传统的养阴药物,具有良好的补益功能和清虚热、降虚火作用。
近年来大量现代研究表明,铁皮石斛含有丰富的多糖、生物碱、氛基酸、微量元素等成分。
具有良好的杭肿瘤、降血糖、抗氧化、杭衰老、改善肝功能、提高免疫力等功效。
现对铁皮石斛化学成分及药理作用的研究状况做一综述为其进一步研究及临床应用提供参考。
【关键词】铁皮石斛成分药理铁皮石斛为兰科植物Dendrobium officinale KimuraMigo 的干燥茎,在《神?r本草经》中位列为上品,一种名贵的中药材,1963年《中国药典》收载以来,铁皮石斛均为石斛项下品种。
2010年版《中国药典》将铁皮石斛单列而区别于其他石斛。
其功能为益胃生滋阴清热。
用于热病津伤,口干烦渴,食少干呕,病后虚热不退,阴虚火旺,骨蒸劳热,目暗不明,筋骨痿软。
主要分布于贵州、广西、浙江、福建、云南、湖南等地。
近年来对铁皮石斛的研究较多,现就铁皮石斛的主要化学成分及药理方面的研究进展综述如下。
1 铁皮石斛的化学成分1.1 多糖多糖是生物体内普遍存在的一类由单糖缩合形成糖苷键,并以线性或分枝方式连接而成的重要有机高分子化合物,一般认为多糖的活性与分子量、溶解度、黏度、结构有关,多糖分子量越大,不利于吸收而无法发挥生物活性作用;分子量过小,则无法形成活性功能聚合结构。
铁皮石斛多糖含量因产地、品种、生长季节、生长年限、不同部位等有所区别。
HUANG MQ等[1]研究的结果显示,铁皮石斛中所含的多糖主要有D-木糖、L-阿拉伯糖及D-葡萄糖等。
罗秋莲等[2]从铁皮石斛中分离出4种β-构型的甘露吡喃型酸性多糖。
铁皮石斛多糖属于非淀粉类多糖为膳食多糖,不能被人类肠道直接消化吸收,但可以被肠道微生物降解,从而问接的消化吸收。
颜美秋等[3]研究铁皮石斛多糖含量随种植年限变化规律发现,2年生>3年生>4年生,2年后铁皮石斛多糖含量随种植年限增加而减少。
铁皮石斛原球茎与活体真菌液体悬浮共培养研究[摘要]目的:建立铁皮石斛原球茎与活体真菌MF24液体悬浮共培养体系,为原球茎产业化生产提供科学依据。
方法:研究原球茎的培养体系是否适用于MF24真菌的生长,对光照和黑暗条件下单独培养的原球茎及与真菌共培养的原球茎的生长状况进行研究,测定生物量及增殖倍数,用HPLC分析比较原球茎中11个特征峰面积的变化。
结果:MF24真菌在培养原球茎的6,7V液体培养基中能正常生长,以1 500 lx光照8~10 h·d-1会延缓真菌的生长速度。
原球茎在光照或暗培养条件下都能正常生长,在原球茎培养初期加入MF24真菌,两者相互抑制生长。
在原球茎的生长稳定期接入5块直径9 mm真菌菌块,对原球茎的生长和化学成分的种类无显著影响,但光照条件下共培养5 d的原球茎中有10个化合物含量比对照降低13.64%~138.47%,暗培养条件下共培养5 d的原球茎中有7个化合物含量比对照提高0.71%~12.82%,4个化合物含量比对照小幅降低3.03%~14.14%。
结论:在适宜的条件下,活体真菌MF24可与铁皮石斛原球茎共培养,并影响其次生代谢水平。
[关键词]铁皮石斛;原球茎;小菇属真菌;液体悬浮共培养;生物量;HPLC铁皮石斛Dendrobium officinale Kimura et Migo是重要的石斛药材来源[1],利用液体悬浮培养生产铁皮石斛原球茎以代替原植物提取有效成分,是解决铁皮石斛药用资源紧缺的方法之一[2],但如何提高原球茎的内在质量是工业化生产的关键问题。
植物内生真菌与其宿主是协同进化的,近年来,大量的研究表明内生真菌能够影响植物次生代谢产物的合成[3]。
在以往的研究中,先分别培养真菌MF24 Mycena sp.和铁皮石斛原球茎,再将发酵培养的真菌灭活制成诱导子(代谢物),加入原球茎中共同培养,来提高目的次生产物的含量[4]。
目前,将活体内生真菌菌丝体与宿主细胞直接共培养或利用内生真菌来诱导宿主细胞提高目的次生产物产量的研究少见报道。
铁皮石斛原球茎多糖的诱导、提纯、理化性质及生物活性研究多糖是石斛的主要药用成分。
现代药理学研究表明,石斛多糖具有延缓衰老、增强免疫力、抗肿瘤、降血糖等多种药理活性。
铁皮石斛(Dendrobium candidum Wall.ex Lindl)是石斛中的极品,具有益胃生津、滋阴清热、润肺止咳的功效。
近年来,由于过度消耗,石斛野生资源已濒临绝迹。
由此,提出铁皮石斛胚性组织原球茎(protocorm)替代其原植株成为药源的可能性。
但迄今有关铁皮石斛原球茎多糖的研究尚未见报道。
本研究旨在优化铁皮石斛原球茎生长和多糖积累的培养条件,了解铁皮石斛原球茎多糖的理化性质和生物活性。
研究结果如下:1.铁皮石斛原球茎悬浮培养诱导高含量多糖的研究(1)铁皮石斛原球茎生长、多糖积累以及营养物消耗的动态变化为筛选适合铁皮石斛原球茎的最佳培养方式,对比了固体培养和液体悬浮培养这两种培养方式,并研究了液体悬浮培养基质的营养消耗趋势,同时分析了液体培养液中pH值和电导率的变化。
结果表明:原球茎在固体培养条件下,培养60d后干重达到最大为13.40g/L,多糖产量最大值为2412.5mg/L,在液体悬浮培养条件下,干重需要50d达到最大为17.64g/L,多糖产量最大值为3081.2mg/L,液体悬浮培养在干重量、多糖含量和多糖产量等方面优于固体培养。
在70d的周期内,悬浮培养原球茎以近“S”型曲线生长;原球茎在培养初期生长较缓慢,培养10d后原球茎生长进入快速生长期,原球茎干重量在第50d有最大值(17.64g/L),随后下降,60d后原球茎开始衰亡。
多糖的积累与原球茎生长有一定的相关性,多糖含量从10d起开始逐步增长,30d达到最大(213.5mg/g·DW),而后迅速降低。
在悬浮培养过程中,糖和磷的消耗速度较快,铵态氮优于硝态氮被吸收利用;pH值在培养前10d快速下降,随后又逐渐回升;在指数生长期,培养基中电导率降低与原球茎干重量增加之间有线性负相关性。
铁皮石斛有效成分及药理作用的研究进展张绘芳1,郭慧2【摘要】铁皮石斛主要含石斛多糖、生物碱、氨基酸、微量元素和菲类化合物等有效成分;现代研究表明,其具有增强机体免疫力、抗肿瘤、促进消化液分泌、抑制血小板凝集、降血脂、降血糖、抗氧化、抗衰老和退热止痛等药理作用。
本文通过对相关文献的整理和归纳,对铁皮石斛有效化学成分和药理作用的研究概况作一综述,为开发利用有药用价值的天然产物提供参考。
【关键词】铁皮石斛;化学成分;药理作用铁皮石斛(Dendrobium candidum Wall.ex Lindl)为兰科(Orchidiaceae)石斛属多年生草本植物的新鲜或干燥茎。
铁皮石斛又名铁皮枫斗、耳环石斛、铁皮兰、黑节草等,为石斛之上品,名列“中华九大仙草”之首。
其味甘,性微寒,归胃、肾经,具有养阴清热、益胃生津的功效,药用价值历代为人们所推崇。
本文就近年来对铁皮石斛的化学成分和药理作用研究情况做一次较全面回顾,旨在使该种传统中药的独特药用价值被更多地了解,为进一步研究、开发和利用提供参考。
1 有效化学成分1.1 多糖多糖是铁皮石斛中一种重要的活性物质,且含量较高。
研究表明,多糖成分与铁皮石斛的药效,如增强机体免疫机能、杭肿瘤、杭衰老、杭疲劳、降血糖等方面,有着密切的联系。
实验证明从铁皮石斛中能分离纯化得到三种多糖I、II、III,并确定它们为一类0-乙酸葡萄甘露聚糖。
杨虹等运用糖组成分析、甲基化分析及NMR 等方法研究铁皮石斛多糖DT2、DT3的化学结构,主要以。
α-(1-4)-D-Glc为主链。
这种多糖具有增长T细胞、B细胞、NK细胞和巨噬细胞功能的作用。
1.2 生物碱生物碱类成分是石斛属植物中最早分离并进行结构确认的化合物,其研究开始于20世纪30年代。
陈晓梅等对铁皮石斛和金钗石斛的化学成分进行比较,两者有10个生物碱类的相同成分,铁皮石斛中生物碱类成分数量和含量均低于金钗石斛,但就所含的相同化学成分而言,铁皮石斛的质量好于金钗石斛。
真菌诱导子对铁皮石斛原球茎诱导作用的研究由于铁皮石斛繁殖能力低、生长缓慢、成熟周期长,加上近年来的过分采挖,野生资源已濒临枯竭。
因此,用铁皮石斛组培苗或原球茎代替野生药材的研究在我国逐渐引起关注。
根据兰科植物与真菌共生形成菌根的特点,本文对真菌诱导子对铁皮石斛原球茎生长发育及其质量的影响进行了较系统研究。
选用24种真菌制成诱导子与液体培养的铁皮石斛原球茎共培养后发现:10号真菌诱导子对原球茎生长量有提高作用,而其它真菌诱导子无影响;多种诱导子分别处理的原球茎的提取物对T淋巴细胞增殖有促进作用,其中24号真菌诱导子处理的原球茎的提取物既可促进淋巴细胞的增殖、也可抑制肿瘤细胞生长。
通过对24号真菌形态学特性的研究和ITS序列的分析,初步确定24号真菌为小菇属真菌。
培养基添加24号真菌诱导子培养106小时,可以使液体培养的铁皮石斛原球茎总生物碱含量比对照提高58.2%。
薄层层析和高效液相色谱分析结果表明:24号真菌诱导子处理的原球茎比处理前有7种新成分出现;其中有3种成分为野生铁皮石斛所特有。
采用液体-固体双重循环培养方法实现原球茎的快速繁殖,并研究各个环节中原球茎生长和发育的因素。
研究结果表明选择1/2MS固体培养基、20%马铃薯提取液、3%蔗糖、pH5.8的培养条件对原球茎的生长较为有利;其中培养基中添加马铃薯提取液是原球茎快速生长和BAP促进其分化苗的必要条件。
pH6.0、添加灭活真菌的培养基上的原球茎生长受到抑制;激素NAA可使原球茎生长量比对照提高16%。
铁皮石斛原球茎在液体培养体系(67-V)生长迅速、品质良好;由此获得的原球茎向固体培养转移的最优培养基为全1/2MS固体培养基。
循环培养过程中筛选出了性状稳定的G、B、E、Hp6原球茎株系;其中株系B和Hp6的总生物碱的含量比普通原球茎(CK)高20%以上。
而株系G的原球茎阶段稳定、对真菌诱导子敏感。
在此基础上,对原球茎株系G进行单一胚系筛选,选出的铁皮石斛原球茎苗不发育株系(SUDP)的形态发生和发育速度一致的,性状稳定,适合作诱导作用的实验。
内生真菌MF24对铁皮石斛原球茎诱导作用及石斛的化学成分和
活性研究
铁皮石斛(Dendrobium candidum Wall.ex Lindl.)是兰科石斛属草本植物,是药典收录的五种石斛之一,也是最为珍稀名贵的石斛植物。
由于自然繁殖率低,人工栽培技术不成熟,铁皮石斛野生资源已濒临枯竭。
本文以快速繁殖的铁皮石斛胚性组织原球茎为材料,根据兰科植物与真菌共生的生理特点,选取野生铁皮石斛的内生真菌小菇属(Mycena sp.)真菌(MF24)对液体培养的原球茎进行诱导作用,进行了较系统的研究,以期改善原球茎的药用质量而使其成为铁皮石斛的药用新资源。
此外,本文对铁皮石斛原球茎、金钗石斛(D.nobile Lindl.)、长距石斛(D.longicornu Lindl.)的化学成分和药理活性进行了研究,丰富石斛属植物的药用和开发研究。
一、促淋巴细胞增殖、自由基清除实验结果显示MF24真菌诱导子对铁皮石斛原球茎的药理活性有提高作用。
真菌诱导子处理的原球茎甲醇提取物(100μg/ml)对小鼠B淋巴细胞转化有促进作用,增殖率是9.36%,而对照原球茎没有这一活性,野生铁皮石斛强烈抑制B淋巴细胞转化。
与对照原球茎相比,真菌诱导子处理能使原球茎甲醇提取物促T淋巴细胞转化的活性提高84.8%。
10μg/ml剂量时,对照原球茎、真菌诱导子处理的原球茎、野生铁皮石斛的甲醇提取物的超氧阴离子清除率分别是24.48%、30.14%、
12.72%;50%甲醇提取物清除率分别是31.95%、36.67%、18.46%。
二、通过对原球茎的化学成分研究以及它们的含量比较显示,MF24真菌诱导子对铁皮石斛原球茎的苯丙烷类和酚类化学成分含量有提高作用。
首次对悬浮培养的铁皮石斛原球茎的化学成分进行了研究。
共分离鉴定了16个化合物(TP1~TP16),其中1-O-p-香豆酰基-8-D-P比喃葡萄糖苷(TP1)、1-O-p-阿魏酰基-β-D-吡喃葡萄糖苷(TP2)在
10<sup>-7</sup>mol/L时都具有极显著的超氧阴离子清除活性,清除率分别是33.08%和84.31%。
真菌诱导子处理。